การสังเคราะห์ลิกนิน

ลิกนิน การสังเคราะห์ทางชีวภาพเริ่มต้นขึ้นใน cytosol ซึ่ง glycosylated monolignol ถูกสังเคราะห์จากกรดอะมิโนฟีนิลอะลานีนปฏิกิริยาแรกเหล่านี้จะถูกใช้ร่วมกับ phenylpropanoid pathway กลูโคสที่ติดอยู่การเกิดพอลิเมอไรเซชันเริ่มต้นขึ้นเมื่อ M-glucose ถูกลบออกผ่านเซลล์แม้หลังจากการวิจัยมานานกว่าศตวรรษเกี่ยวกับการเผาผลาญแอนโบลิกของมันยังไม่เข้าใจขั้นตอนการเกิดพอลิเมอไรเซชันเช่นการมีเพศสัมพันธ์แบบอนุมูล Laccases พบได้ในผนังเซลล์พืชและไม่ทราบว่าหนึ่งหรือทั้งสองกลุ่มนี้มีส่วนร่วมในการเกิดพอลิเมอไรเซชั่นสารออกซิไดซ์น้ำหนักโมเลกุลต่ำอาจมีส่วนเกี่ยวข้องออกซิเดสตัวเร่งปฏิกิริยาอนุมูลอิสระเพื่อสร้างอนุมูลอิสระของลิกนินโมโน การมีเพศสัมพันธ์ที่ไม่ได้รับการควบคุมเพื่อสร้างโพลีเมอร์ลิกนิน ทฤษฎีอื่นเรียกใช้การควบคุมทางชีวภาพที่ไม่ระบุรายละเอียด

การย่อยสลายทางชีวภาพ

ลิกนินมีแนวโน้มที่จะย่อยสลายน้อยกว่าสารชีวภาพอื่น ๆ เช่นโปรตีน, DNA และเซลลูโลสมันไม่ได้รับผลกระทบจากการไฮโดรไลซิสของกรดและพื้นฐานการเร่งปฏิกิริยาความสามารถในการเพิ่มความสามารถในการเพิ่มขึ้นตามสปีชีส์ เพื่อการสลายตัวของการสลายตัวของเชื้อราเนื่องจากมีพันธะ aryl-aryl น้อยลงและศักยภาพในการรีดอกซ์ที่ต่ำกว่าหน่วยที่ใช้ GUAIAC เนื่องจากมันข้ามการเชื่อมโยงกับส่วนประกอบผนังเซลล์อื่น ๆ ลิกนินช่วยลดการเข้าถึงเซลลูโลสและเฮมิเซลลูโลสไปยังเอนไซม์จุลินทรีย์ ของชีวมวลเอนไซม์ ligninolytic บางตัวรวมถึง heme peroxidases เช่น lignin peroxidase, manganese peroxidase, peroxidase มัลติไฟล์ จัดแสดงกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยากับสารประกอบแบบจำลองลิกนินที่หลากหลาย แต่ไม่ทราบสารตั้งต้นในวิฟของพวกเขาในขณะที่ทั่วไป laccases ออกซิไดซ์พื้นผิวฟีนอลิก แต่ laccases ของเชื้อราบางตัวได้แสดงให้เห็นว่าออกซิไดซ์ออกซิไดซ์

การย่อยสลายลิกนินโดยเชื้อรา

เอนไซม์ ligninolytic ที่ได้รับการศึกษาเป็นอย่างดีพบได้ใน chrysosporium phanerochaete และเชื้อราสีขาว Rot อื่น ๆ เชื้อราสีขาว-Rot-Rot บางชนิดเช่น ceriporipsis subvermispora สามารถลดลิกนินในเซลล์ไม้ แต่คนอื่น ๆ ขาดความสามารถนี้ อำนวยความสะดวกในการย่อยสลายของสารประกอบที่ได้จากลิกนินฟีนอลิกแม้ว่าจะมีการอธิบาย laccases ของเชื้อราภายในเซลล์หลายชนิดเช่นกัน Peroxidase และ heme peroxidases อื่น ๆ

การสลายตัวของลิกนินโดยแบคทีเรีย

แบคทีเรียขาดเชื้อราเอนไซม์ส่วนใหญ่ที่ใช้ในการย่อยสลายลิกนินและอนุพันธ์ของลิกนิน (กรดไขมัน, ฟูแรนและฟีนอลิกที่ละลาย) ยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียอย่างไรก็ตามอย่างไรก็ตามการย่อยสลายของแบคทีเรียนั้นค่อนข้างกว้างขวางโดยเฉพาะในระบบน้ำเช่นทะเลสาบแม่น้ำและลำธาร ในกรณีที่สารอินพุตของวัสดุภาคพื้นดิน (เช่นใบที่ร่วงหล่น) อาจเข้าสู่ทางน้ำกิจกรรม ligninolytic ของแบคทีเรียยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางแม้ว่ามันจะถูกอธิบายครั้งแรกในปี 1930, แบคทีเรียแบคทีเรียจำนวนมากได้รับการศึกษา Lignin peroxidase, manganese peroxidase หรือ peroxidase มัลติฟังก์ชั่น) แต่ DYP สามในสี่ชั้นมีอยู่ในแบคทีเรียเท่านั้นในทางตรงกันข้ามกับเชื้อราเอนไซม์แบคทีเรียส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการสลายตัวของลิกนินเป็นเซลล์ภายในเซลล์ในสภาพแวดล้อมลิกนินสามารถย่อยสลายทางชีวภาพโดยแบคทีเรียหรือ abiotically โดยการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและมักจะมีส่วนช่วยในอดีตนอกเหนือจากการมีหรือไม่มีแสงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหลายประการอาจส่งผลกระทบต่อการย่อยสลายทางชีวภาพของลิกนินรวมถึงองค์ประกอบของชุมชนแบคทีเรีย และรัฐรีดอกซ์

ไพโรไลซิส

ในระหว่างการเผาไหม้ไม้หรือการผลิตถ่านไพโรไลซิสของลิกนินผลิตผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายซึ่งเป็นลักษณะมากที่สุดซึ่งคือฟีนอลที่ถูกแทนที่ด้วย methoxyl แหล่งที่มาของควันกับไฟไม้ในการปรุงอาหารลิกนินในรูปแบบของไม้เนื้อแข็งเป็นแหล่งสำคัญของสารประกอบทั้งสองนี้ซึ่งให้อาหารรมควันเช่นบาร์บีคิวกลิ่นหอมและรสชาติของพวกเขาสารประกอบรสหลักของ prosciutto คือ guaiacol และ 4 -อนุพันธ์ 5 และ 6-methyl และ 2,6-dimethylphenol สารประกอบเหล่านี้ผลิตโดยการสลายตัวทางความร้อนของลิกนินในไม้ที่ใช้ในควัน